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電是靜止或移動的電荷所產生的物理現象。在大自然里,電的機制給出了很多眾所熟知的效應,例如閃電、摩擦起電、靜電感應、電磁感應等等。
很久以前,就有許多術士致力於研究電的現象,但所得到的結果乏善可陳。直到十七和十八世紀,才出現了一些在科學方面重要的發展和突破,不過在那時,電的實際用途並不多。十九世紀末,由於電機工程學的進步,電才進入了工業和家庭里。從那時開始,日新月異、突飛猛進的快速發展帶給了工業和社會巨大的改變。作為能源的一種供給方式,電有許多優點,這意味着電的用途幾乎是無可限量。例如,交通、取暖、照明、電訊、計算等等,都必須以電為主要能源。進入二十一世紀,現代工業社會的骨幹仍是電能。
歷史
早在對於電有任何具體認知之前,人們就已經知道發電魚(electric fish)會發射電擊。根據公元前2750年撰寫的古埃及書籍,這些魚被稱為「尼羅河的雷使者」,是所有其它魚的保護者。大約兩千五百年之後,根據紀錄,希臘、羅馬、後來的阿拉伯,在這些地方的自然學者、醫生等等,對於電鲶和地中海的電鰩所散發出的強烈電擊仍舊感到極為困惑。。古代羅馬醫生斯克力邦尼·拉格斯(Scribonius Largus)在著作《醫學精選》(Compositiones Medicae)里建議,患有像痛風或頭疼一類病痛的病人去觸摸電鰩,或許強勁的電擊會治癒他們的疾病[1]。
發電
泰勒斯的琥珀摩擦實驗是科學史上第一個與發電有關的實驗。雖然這實驗的結果,稱為摩擦起電效應,能夠吸引輕微的物體或發出火花,但發電效率很低,不具實用功能。一直要等到十八世紀,伏打電堆被發明之後,人們才得到了一種比較可行的電源。
伏打電堆和它的現代後裔——電池——能夠儲存化學能,並且在需要之時能立刻變換成電能。電池的用途廣泛,能夠很理想地搭配很多種用途,是日常生活不可或缺的電源。
用途
電力是一種很容易傳輸的能量形式,能夠適用於日以劇增,多不盛舉的用途。例如,於1870年代出現的電燈泡[2],具有極大的實用價值。由於這發明,人們不再需要使用蠟燭或煤油來照明,因而得以避免了很多可能發生的火災。
電燈泡所應用的焦耳加熱(Joule heating)效應,也可以用來電力取暖(electric heating)。對於這用途,電力取暖有三大優點:便利使用、容易控制、安全潔淨。但是,電力取暖有個很大的缺點,那就是,與燃煤取暖或燃油取暖相比,它的效率比較低。關於冷凍用途方面,電是一個很實用的能源。安裝在住家和辦公室內,空調的使用帶給人們很大的舒適。但是,冷氣的耗電量也很大。對於這問題,電力公司正大力宣傳提倡智慧地使用冷氣。
視頻
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參考文獻
- ↑ 電的研究歷史 ,新浪博客,2018-10-08
- ↑ 電燈是誰發明的?電燈的發明、發展歷程,賢集網,2018-8-14